]> Creatis software - CreaPhase.git/blobdiff - octave_packages/m/linear-algebra/rref.m
update packages
[CreaPhase.git] / octave_packages / m / linear-algebra / rref.m
diff --git a/octave_packages/m/linear-algebra/rref.m b/octave_packages/m/linear-algebra/rref.m
new file mode 100644 (file)
index 0000000..dd91e5b
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,128 @@
+## Copyright (C) 2000-2012 Paul Kienzle
+##
+## This file is part of Octave.
+##
+## Octave is free software; you can redistribute it and/or modify it
+## under the terms of the GNU General Public License as published by
+## the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or (at
+## your option) any later version.
+##
+## Octave is distributed in the hope that it will be useful, but
+## WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+## MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
+## General Public License for more details.
+##
+## You should have received a copy of the GNU General Public License
+## along with Octave; see the file COPYING.  If not, see
+## <http://www.gnu.org/licenses/>.
+
+## -*- texinfo -*-
+## @deftypefn  {Function File} {} rref (@var{A})
+## @deftypefnx {Function File} {} rref (@var{A}, @var{tol})
+## @deftypefnx {Function File} {[@var{r}, @var{k}] =} rref (@dots{})
+## Return the reduced row echelon form of @var{A}.  @var{tol} defaults
+## to @code{eps * max (size (@var{A})) * norm (@var{A}, inf)}.
+##
+## Called with two return arguments, @var{k} returns the vector of
+## "bound variables", which are those columns on which elimination
+## has been performed.
+##
+## @end deftypefn
+
+## Author: Paul Kienzle <pkienzle@users.sf.net>
+##         (based on an anonymous source from the public domain)
+
+function [A, k] = rref (A, tol)
+
+  if (nargin < 1 || nargin > 2)
+    print_usage ();
+  endif
+
+  if (ndims (A) > 2)
+    error ("rref: expecting matrix argument");
+  endif
+
+  [rows, cols] = size (A);
+
+  if (nargin < 2)
+    if (isa (A, "single"))
+      tol = eps ("single") * max (rows, cols) * norm (A, inf ("single"));
+    else
+      tol = eps * max (rows, cols) * norm (A, inf);
+    endif
+  endif
+
+  used = zeros (1, cols);
+  r = 1;
+  for c = 1:cols
+    ## Find the pivot row
+    [m, pivot] = max (abs (A(r:rows,c)));
+    pivot = r + pivot - 1;
+
+    if (m <= tol)
+      ## Skip column c, making sure the approximately zero terms are
+      ## actually zero.
+      A (r:rows, c) = zeros (rows-r+1, 1);
+    else
+      ## keep track of bound variables
+      used (1, c) = 1;
+
+      ## Swap current row and pivot row
+      A ([pivot, r], c:cols) = A ([r, pivot], c:cols);
+
+      ## Normalize pivot row
+      A (r, c:cols) = A (r, c:cols) / A (r, c);
+
+      ## Eliminate the current column
+      ridx = [1:r-1, r+1:rows];
+      A (ridx, c:cols) = A (ridx, c:cols) - A (ridx, c) * A(r, c:cols);
+
+      ## Check if done
+      if (r++ == rows)
+        break;
+      endif
+    endif
+  endfor
+  k = find (used);
+
+endfunction
+
+%!test
+%! a = [1];
+%! [r k] = rref(a);
+%! assert(r, [1], 2e-8);
+%! assert(k, [1], 2e-8);
+
+%!test
+%! a = [1 3; 4 5];
+%! [r k] = rref(a);
+%! assert(rank(a), rank(r), 2e-8);
+%! assert(r, eye(2), 2e-8);
+%! assert(k == [1, 2] || k == [2, 1]);
+
+
+%!test
+%! a = [1 3; 4 5; 7 9];
+%! [r k] = rref(a);
+%! assert(rank(a), rank(r), 2e-8);
+%! assert(r, eye(3)(:,1:2), 2e-8);
+%! assert(k, [1 2], 2e-8);
+
+%!test
+%! a = [1 2 3; 2 4 6; 7 2 0];
+%! [r k] = rref(a);
+%! assert(rank(a), rank(r), 2e-8);
+%! assert(r, [1 0 (3-7/2); 0 1 (7/4); 0 0 0], 2e-8);
+%! assert(k, [1 2], 2e-8);
+
+%!test
+%! a = [1 2 1; 2 4 2.01; 2 4 2.1];
+%! tol = 0.02;
+%! [r k] = rref(a, tol);
+%! assert(rank(a, tol), rank(r, tol), 2e-8);
+%! tol = 0.2;
+%! [r k] = rref(a, tol);
+%! assert(rank(a, tol), rank(r, tol), 2e-8);
+
+%!error rref();
+